直放站的噪聲系數(shù)和互調(diào)干擾對(duì)gsm網(wǎng)絡(luò)的影響
互調(diào)干擾是指幾個(gè)不同頻率的信號(hào)通過非線性電路時(shí),會(huì)產(chǎn)生與有用信號(hào)頻率相同或相近的頻率組合,而對(duì)通信系統(tǒng)構(gòu)成的一種干擾。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中,互調(diào)產(chǎn)生的原因有三方面:發(fā)信機(jī)互調(diào)、接收機(jī)互調(diào)和外部效應(yīng)引起的互調(diào)。
根據(jù)IS95規(guī)范和國(guó)家無(wú)委的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),GSM直放站產(chǎn)生的雜散和互調(diào)信號(hào)在9KHz-1GHz時(shí)小于-36dBm,在1GHz-12.75GHz時(shí)小于-30dBm。
直放站的雜散和互調(diào)的產(chǎn)生主要來自于直放站內(nèi)部的功放模塊,發(fā)射機(jī)互調(diào)是由于直放站在多個(gè)發(fā)信機(jī)(載波)同時(shí)工作時(shí),因合路器系統(tǒng)的隔離度不夠而導(dǎo)致信號(hào)相互耦合。干擾信號(hào)侵入發(fā)射機(jī)末級(jí)功率放大器,從而與有用信號(hào)之間開成互調(diào)產(chǎn)物,并隨有用信號(hào)發(fā)射,造成干擾;接收機(jī)互調(diào)主要是由高放級(jí)及第一混頻級(jí)的非線性所引起;外部效應(yīng)引起的互調(diào) 主要是由于發(fā)射機(jī)饋線、高頻濾波器等無(wú)源電路接觸不良,以及由于異種金屬的接觸部分非線性等原因,使強(qiáng)電場(chǎng)的發(fā)散信號(hào)引起互調(diào),產(chǎn)生干擾源。
當(dāng)有多個(gè)頻率信號(hào)通過非線性電路時(shí),便會(huì)相互調(diào)制產(chǎn)生互調(diào)失真,以二階和三階失真幅度為最大,階數(shù)越高失真越小。二階互調(diào)fa+fb、fa-fb等,因其頻 率遠(yuǎn)離主導(dǎo)信號(hào)頻率fa、fb,可不考慮:三階互調(diào)的兩種模型2fa-fb、fa+fb-fc,因其頻率接近或等于主導(dǎo)信號(hào)頻率,對(duì)通信的影響最大;三階 以上互調(diào)失真幅度較小,均可不考慮。移動(dòng)通信設(shè)備主要考慮三階互調(diào)的影響。
互調(diào)干擾對(duì)系統(tǒng)的影響:
對(duì)其它運(yùn)營(yíng)商的影響:當(dāng)一個(gè)運(yùn)營(yíng)商(移動(dòng)或聯(lián)通)開通了一臺(tái)雜散和互調(diào)較高的直放站時(shí),互調(diào)和雜散信號(hào)落在本運(yùn)營(yíng)商的頻帶外,會(huì)對(duì)附近另一個(gè)運(yùn)營(yíng)商的下行信號(hào)造成同頻干擾。
如:運(yùn)營(yíng)商A欲在一四層樓上安裝一臺(tái)直放站,雜散和互調(diào)為-36dBm(滿足無(wú)委指標(biāo)),雜散和互調(diào)信號(hào)和有用信號(hào)一起通過17dBi的業(yè)務(wù)天線發(fā) 射,那么雜散和互調(diào)信號(hào)在天線正面的輸出強(qiáng)度為-18dBm,根據(jù)自由空間無(wú)線信號(hào)傳播公式相距10米衰減大約50dB,相距100米衰減大約70dB, 相距1公里大約衰減90dB;可以算出對(duì)其它運(yùn)營(yíng)商的下行信號(hào)帶來的同頻干擾。在無(wú)阻擋環(huán)境下天線正前方100米以內(nèi)同頻干擾大于-88dBm,這時(shí)如果 另一運(yùn)營(yíng)商的信號(hào)強(qiáng)度低于-79dBm,使得載波干擾比低于9,就會(huì)造成無(wú)法接通的情況發(fā)生。因此,在做室內(nèi)或室外直放站工程時(shí)各運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備及天線的距 離,對(duì)避免干擾非常重要。
對(duì)相鄰基站小區(qū)的影響:
在使用大功率寬帶直放站時(shí)由于互調(diào)指標(biāo)比較高, 由于帶寬選擇直放站所有的信道都共用一個(gè)功放模塊,而后級(jí)的濾波器是一個(gè)寬帶濾波器,對(duì)通帶內(nèi)的互調(diào)信號(hào)沒有抑制作用,因此很難滿足IS95規(guī)范對(duì)互調(diào)信 號(hào)的要求。如果恰好能接受到附近本運(yùn)營(yíng)商基站的同頻信號(hào),輸出時(shí)后級(jí)寬帶濾波器對(duì)它們不產(chǎn)生任何抑制,那么會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的同頻干擾。
假設(shè)直放站輸出 功率10W,一般三階互調(diào)40dBc,三階互調(diào)實(shí)際輸出電平(0dBm),如施主基站使用80、84兩個(gè)載波,三階互調(diào)信號(hào)就回落在76和89兩個(gè)載波 上,通過17dBi的天線向外發(fā)射,那么在業(yè)務(wù)天線前方使用76和89載波的基站就會(huì)受到不同程度的同頻干擾,造成掉話率升高,切換失敗率提高等問題。
對(duì)自身上行信號(hào)的影響
直放站下行功放產(chǎn)生的雜散和互調(diào)信號(hào)通過直放站內(nèi)部的雙工器進(jìn)入上行信道,如果此信號(hào)過高就會(huì)嚴(yán)重干擾上行信號(hào),造成直放站的覆蓋范圍降低。
如: 直放站的雜散和互調(diào)為-36dBm(滿足無(wú)委指標(biāo)),雙工器的隔離度為70dB,下行功放產(chǎn)生的雜散和互調(diào)對(duì)上行信道的干擾為-106dBm,再加上直放 站的噪聲系數(shù)5dB,噪聲電平達(dá)到-101dBm,為保證GSM要求的最小載干比9dB,所需最小上行信號(hào)電平應(yīng)大于-92dB。假如直放站輸出功率每載 波5W(37dBm),手機(jī)最大輸出功率2W(33dBm),那么直放站實(shí)際覆蓋距離是下行信號(hào)電平為-87dBm,低于此電平值,手機(jī)用戶將會(huì)因?yàn)樯闲?鏈路信噪比不夠而無(wú)法通話。
為避免產(chǎn)生三階互調(diào),可采用下面的辦法:
(1)選擇適當(dāng)?shù)念l點(diǎn)組合。拉開頻距選用無(wú)三階互調(diào)頻道點(diǎn)組工作,使三階互調(diào)不會(huì)落在所使用的頻點(diǎn)內(nèi);
(2)采用自動(dòng)增益(功率)控制(APC)技術(shù),實(shí)時(shí)減小發(fā)射功率以減低互調(diào)電平,使其不至于落入有源器件的非線性區(qū)。
(3)提高收信機(jī)前端的選擇性,抑制干擾信號(hào);改善收信機(jī)輸入級(jí)的線性度 ,提高互調(diào)抗拒比;提高功放的選擇性。
在GSM網(wǎng)絡(luò)中引入直放站設(shè)備控制小區(qū)無(wú)線覆蓋范圍,協(xié)調(diào)好全網(wǎng)的頻道干擾,在工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)當(dāng)中,應(yīng)根據(jù)工程的具體情況選擇適當(dāng)?shù)目垢蓴_方法(如設(shè)備的選型、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整)。
評(píng)論